处理能力强
MSP430系列单片机是一个16位的单片机,选用了精简指令集(RISC)结构,具有丰厚的寻址办法(7 种源操作数寻址、4 种意图操作数寻址)、简练的 27 条内核指令以及很多的模仿指令;很多的寄存器以及片内数据存储器都可参与多种运算;还有高效的查表处理指令。这些特色确保了可编制出高效率的源程序。
运算速度快
MSP430 系列单片机能在25MHz晶体的驱动下,完成40ns的指令周期。16位的数据宽度、40ns的指令周期以及多功用的硬件乘法器(能完成乘加运算)相合作,能完成数字信号处理的某些算法(如FFT等)。
超低功耗
MSP430 单片机之所以有超低的功耗,是因为其在下降芯片的电源电压和灵敏而可控的运转时钟方面都有其独到之处。
首要,MSP430 系列单片机的电源电压选用的是1.8-3.6V 电压。因而可使其在1MHz 的时钟条件下运转时,芯片的电流最低会在165μA左右,RAM坚持形式下的最低功耗只要0.1μA。
其次,共同的时钟体系规划。在 MSP430 系列中有两个不同的时钟体系:根本时钟体系、锁频环(FLL 和FLL+)时钟体系和DCO数字振荡器时钟体系。能够只运用一个晶体振荡器(32768Hz),也能够运用两个晶体振荡器。由体系时钟体系产生 CPU 和各功用所需的时钟。并且这些时钟能够在指令的操控下,翻开和封闭,然后完成对整体功耗的操控。
因为体系运转时敞开的功用模块不同,即选用不同的作业形式,芯片的功耗有着明显的不同。在体系中共有一种活动形式(AM)和五种低功耗形式(LPM0~LPM4)。在实时时钟形式下,可达2.5μA ,在RAM 坚持形式下,最低可达0.1μA 。
片内资源丰厚
MSP430 系列单片机的各系列都集成了较丰厚的片表里设。它们分别是看门狗(WDT)、模仿比较器A、定时器A0(Timer_A0)、定时器A1(Timer_A1)、定时器B0(Timer_B0)、UART、SPI、I2C、硬件乘法器、液晶驱动器、10位/12位ADC、16位Σ-Δ ADC、DMA、I/O端口、根本定时器(Basic Timer)、实时时钟(RTC)和USB操控器等若干外围模块的不同组合。其间,看门狗能够使程序失控时敏捷复位;模仿比较器进行模仿电压的比较,合作定时器,可规划出 A/D 转化器;16 位定时器(Timer_A 和 Timer_B)具有捕获/比较功用,很多的捕获/比较寄存器,可用于事情计数、时序产生、PWM等;有的器材更具有可完成异步、同步及多址拜访串行通讯接口可便利的完成多机通讯等运用;具有较多的 I/O 端口,P0、P1、P2 端口能够接纳外部上升沿或下降沿的中止输入;10/12位硬件 A/D 转化器有较高的转化速率,最高可达200kbps ,能够满意大多数数据收集运用;能直接驱动液晶多达 160 段;完成两路的 12 位D/A转化;硬件I2C串行总线接口完成存储器串行扩展;以及为了添加数据传输速度,而选用的DMA模块。MSP430 系列单片机的这些片表里设为体系的单片解决方案供给了极大的便利。
别的,MSP430 系列单片机的中止源较多,并且能够恣意嵌套,运用时灵敏便利。当体系处于省电的低功耗状况时,中止唤醒只需5μs。
便利高效的开发环境
MSP430 系列有 OPT 型、 FLASH 型和 ROM 型三种类型的器材,这些器材的开发手法不同。关于 OPT 型和 ROM 型的器材是运用仿真器开发成功之后烧写或掩膜芯片;关于 FLASH 型则有非常便利的开发调试环境,因为器材片内有 JTAG 调试接口,还有可电擦写的 FLASH 存储器,因而选用先下载程序到 FLASH 内,再在器材内通过软件操控程序的运转,由 JTAG 接口读取片内信息供规划者调试运用的办法进行开发。这种办法只需要一台 PC 机和一个 JTAG 调试器,而不需要仿真器和编程器。开发言语有汇编言语和 C 言语。[1]
MSP430单片机宗族
MSP430x1xx 系列
根据闪存或 ROM 的超低功耗 MCU,供给 8MIPS,作业电压为 1.8V – 3.6V,具有高达 60KB 的闪存和各种高功用模仿及智能数字外设。
超低功耗低至:
0.1μA RAM 坚持形式 0.7μA 实时时钟形式 200μA/MIPS 作业形式 在 6μs 之内快速从待机形式唤醒
器材参数:
闪存选项:1KB – 60KB ROM 选项:1KB – 16KB RAM 选项:512B – 10KB GPIO 选项:14、22、48 引脚 ADC 选项:10 和 12 位斜率 SAR 其它集成外设:模仿比较器、DMA、硬件乘法器、SVS、12 位 DAC
MSP430F2xx 系列
根据闪存的超低功耗 MCU,在 1.8V – 3.6V 的作业电压范围内功用高达 16MIPS。包括极低功耗振荡器 (VLO)、内部上拉/下拉电阻和低引脚数挑选。
超低功耗低至:
0.1μA RAM 坚持形式 0.3μA 待机形式 (VLO) 0.7μA 实时时钟形式 220μA/MIPS 作业形式 在 1μs 之内超快速地从待机形式唤醒
器材参数:
闪存选项:1KB – 120KB RAM 选项:128B – 8KB GPIO 选项:10、16、24、32、48、64 引脚 ADC 选项:10 和 12 位斜率 SAR、16 位 Σ-Δ ADC 其它集成外设:模仿比较器、硬件乘法器、DMA、SVS、12 位 DAC、运算放大器
MSP430C3xx 系列
旧款的 ROM 或 OTP 器材系列,作业电压为 2.5V – 5.5V,高达 32KB ROM、4MIPS 和 FLL。
超低功耗低至:
0.1μA RAM 坚持形式 0.9μA 实时时钟形式 160μA/MIPS 作业形式 在 6μs 之内快速从待机形式唤醒
器材参数:
ROM 选项:2KB – 32KB RAM 选项:512B – 1KB GPIO 选项:14、40 引脚 ADC 选项:14 位斜率 SAR 其它集成外设:LCD 操控器、硬件乘法器
MSP430x4xx 系列
根据 LCD 闪存或 ROM 的器材系列,供给 8-16MIPS,包括集成 LCD 操控器,作业电压为 1.8V-3.6V,具有 FLL 和 SVS。低功耗丈量和医疗运用的抱负挑选。
超低功耗低至:
0.1μA RAM 坚持形式 0.7μA 实时时钟形式 200μA/MIPS 作业形式 在 6μs 之内快速从待机形式唤醒
器材参数:
闪存/ROM 选项:4kB – 120KB RAM 选项:256B – 8KB GPIO 选项:14、32、48、56、68、72、80 引脚 ADC 选项:10 和 12 位斜率 SAR、16 位 Σ-Δ ADC 其它集成外设:LCD 操控器、模仿比较器、12 位 DAC、DMA、硬件乘法器、运算放大器、USCI 模块
MSP430F5xx 系列
新款根据闪存的产品系列,具有最低作业功耗,在 1.8V-3.6V 的作业电压范围内功用高达 25MIPS。包括一个用于优化功耗的立异电源办理模块。
超低功耗低至:
0.1μA RAM 坚持形式 2.5μA 实时时钟形式 165μA/MIPS 作业形式 在 5μs 之内快速从待机形式唤醒
器材参数:
闪存选项:高达 256KB RAM 选项:高达 16KB ADC 选项:10 和 12 位 SAR 其它集成外设:USB、模仿比较器、DMA、硬件乘法器、RTC、USCI、12 位 DAC[2]
MSP430与89C51的比较
首要,89C51单片机是8位单片机。其指令是选用的是杂乱指令集(CISC),共具有 111 条指令,12个时钟周期 = 1个指令周期。而 MSP430 单片机是16位单片机,选用了精简指令集(RISC)结构,只要简练的 27 条指令,1个时钟周期 = 1个指令周期,很多的指令则是模仿指令,很多的寄存器以及片内数据存储器都可参与多种运算。这些内核指令均为单周期指令,功用强,运转的速度快。
其次,89C51单片机自身的电源电压是5V,有两种低功耗办法:待机办法和掉电办法。正常情况下耗费的电流为24mA ,在待机状况下,其耗电电流仍为 3mA ;即便在掉电办法下,电源电压能够下降到2V ,可是为了保存内部 RAM 中的数据,还需要供给约 50μA 的电流。而 MSP430 系列单片机在低功耗方面的优胜之处,则是89C51系列不行比较的。正因为如此,MSP430 更适合运用于运用电池供电的仪器、外表类产品中。
再者,89C51系列单片机因为其内部数据总线是8 位的,其内部功用模块根本上都是8 位的尽管通过各种尽力其内部功用模块有了明显添加,可是受其结构自身的约束很大,特别模仿功用部件的添加更显困难。 MSP430 系列其根本架构是16位的,一起在其内部的数据总线通过转化还存在 8 位的总线,在加上自身便是混合型的结构,因而对它这样的开放型的架构来说,不管扩展 8 位的功用模块,仍是16位的功用模块,即便扩展模/数转化或数/模转化这类的功用模块也是很便利的。
最终,在开发工具上面,关于89C51来说,不能在线编程。关于 MSP430 系列而言,因为引进了Flash 型程序存储器和 JTAG 技能,不只能够完成在线编程和仿真,并且使开发工具变得简洁,价格也相对低价。